Лотки листовые перфорированные: конструкция, применение и технические аспекты
Лоток листовой перфорированный представляет собой элемент кабеленесущей системы, предназначенный для прокладки и защиты силовых, осветительных и слаботочных кабелей и проводов. Конструктивно он является коробом П-образного сечения, изготовленным методом холодной штамповки из стального листа с последующим перфорированием и цинкованием. Отсутствие сплошной крышки является ключевой особенностью, отличающей его от глухих кабельных каналов. Перфорация, выполненная в виде регулярно расположенных отверстий, обеспечивает вентиляцию, снижение веса конструкции и возможность визуального контроля состояния кабелей.
Конструктивные особенности и материалы изготовления
Основным материалом для производства служит холоднокатаная сталь толщиной от 0,7 до 2,0 мм. Для защиты от коррозии применяется горячее цинкование, обеспечивающее толщину цинкового покрытия не менее 40-60 мкм (класс Z275-Z350 по EN 10346). Альтернативой является использование оцинкованной стали с последующим пассивированием. В агрессивных средах возможно нанесение дополнительных полимерных покрытий (полиэстер, пурал).
Конструкция лотка включает боковые стенки и дно, образующие жесткий профиль за счет отбортовки (загиба кромок). Перфорация выполняется, как правило, в шахматном порядке, что увеличивает жесткость листа. Стандартная форма отверстий – круглая или продолговатая (слот). Размеры отверстий и шаг их расположения нормированы для обеспечения баланса между вентиляцией и сохранением несущей способности.
Классификация и типоразмеры
Лотки классифицируются по нескольким ключевым параметрам: ширина, высота борта, толщина металла и тип перфорации. Основным нормативным документом в РФ является ГОСТ Р 52868-2007 «Лотки и короба кабельные для электрических установок». Согласно стандарту, выделяются следующие основные типоразмеры по ширине (W) и высоте борта (H).
Таблица 1. Стандартные типоразмеры листовых перфорированных лотков
| Ширина лотка (W), мм | Высота борта (H), мм | Толщина металла, мм | Максимальная рекомендуемая нагрузка, кг/м* |
|---|---|---|---|
| 50 | 50 | 0.7 — 1.0 | 15-25 |
| 100 | 50, 100 | 1.0 — 1.2 | 30-50 |
| 150 | 50, 100 | 1.2 — 1.5 | 50-80 |
| 200 | 50, 100, 150 | 1.2 — 1.5 | 80-120 |
| 300 | 50, 100, 150 | 1.5 — 2.0 | 120-200 |
| 400 | 50, 100, 150 | 1.5 — 2.0 | 150-250 |
| 500 | 100, 150 | 1.5 — 2.0 | 200-300 |
| 600 | 100, 150, 200 | 1.5 — 2.0 | 250-400 |
- Нагрузка зависит от шага опор, толщины металла и конфигурации трассы.
- Эффективное охлаждение кабелей: Перфорация обеспечивает естественную конвекцию воздуха, что критически важно для силовых линий с большими токами нагрузки, снижая тепловыделение и увеличивая срок службы изоляции.
- Снижение веса и материалоемкости: По сравнению с глухими лотками, перфорированные легче на 15-25%, что уменьшает нагрузку на несущие конструкции и снижает стоимость.
- Визуальный контроль и доступность: Возможность быстрого осмотра кабелей без демонтажа крышки, удобство монтажа и реконфигурации трасс.
- Защита от механических воздействий: Сохраняют функцию защиты кабелей от случайных касаний, падения легких предметов, при этом обеспечивая вентиляцию.
- Отвод пыли и влаги: Отверстия препятствуют накоплению пыли и конденсата внутри лотка.
- L) + qлотка, где:
- Соединители (муфты): Для стыковки прямых участков. Бывают накладные, встык с использованием внутренних планок.
- Углы (горизонтальные и вертикальные): Стандартные углы 90°, 45°, 30°. Позволяют изменять направление трассы в двух плоскостях.
- Т-образные и крестообразные ответвления: Для создания узлов разветвления.
- Редукторы (переходы): Для соединения лотков разной ширины или высоты.
- Подвесы и опоры: Шпильки с резьбой, траверсы, консольные кронштейны для крепления к стенам, колоннам, потолкам, фермам.
- Заглушки: Для закрытия торцов лотка.
- Разметка трассы: Определение оси прокладки с учетом уклонов (не менее 0,1% для стока возможного конденсата).
- Установка опорных конструкций: Крепление кронштейнов или подвесов с заданным шагом. Необходимо обеспечить надежное закрепление в несущем основании (бетон, металлоконструкция).
- Сборка лотков: Укладка и соединение прямых секций, установка фасонных элементов. Все стыки должны быть механически прочными, без острых кромок, способных повредить изоляцию кабелей.
- Заземление: Каждая секция лотка должна быть присоединена к магистрали защитного заземления (PE). Для этого используются гибкие медные перемычки или обеспечивается надежный электрический контакт в местах соединений (зачистка краски, установка зубчатых шайб). Сопротивление всей трассы не должно превышать 0,1 Ом.
- Укладка кабелей: Кабели укладываются упорядоченно, многослойно, с соблюдением допустимых радиусов изгиба. Рекомендуется крепление кабелей к лотку пластиковыми хомутами или бандажами через каждые 1,5-2,0 м на прямых участках и в точках изгиба.
- 1,2) / 0,5 = 288 мм. Выбираем ближайший больший типоразмер – 300 мм.
Преимущества и области применения
Листовые перфорированные лотки получили широкое распространение благодаря ряду технических и экономических преимуществ.
Области применения: Внутренние электроустановки производственных цехов, ТЭЦ, ГЭС, АЭС, насосных станций; кабельные этажи и двойные полы; технические помещения ЦОД; этажные распределительные щитовые; коридоры и тоннели для инженерных сетей. Не рекомендуется для использования на открытом воздухе без дополнительной защиты, а также в зонах с постоянным присутствием воды или агрессивных паров.
Расчет и проектирование трасс
Проектирование кабельной трассы на основе листовых перфорированных лотков требует выполнения расчетов по нагрузкам и выбору аксессуаров.
1. Определение нагрузки.
Нагрузка складывается из веса кабелей (с учетом их максимально допустимого заполнения) и собственного веса лотка. Согласно ПУЭ и СП, заполнение лотка кабелями не должно превышать 50% его живой площади поперечного сечения. Для расчета используется формула:
Q = (Σqкаб
Q – полная распределенная нагрузка, кг/м;
Σqкаб – суммарный вес кабелей на 1 погонный метр, кг/м;
L – коэффициент, учитывающий возможное добавление кабелей в будущем (обычно 1,1-1,2);
qлотка – вес 1 п.м. лотка, кг/м.
2. Выбор шага опор.
В зависимости от расчетной нагрузки и типа лотка определяется максимально допустимый пролет между опорами. Производители предоставляют соответствующие таблицы.
| Ширина лотка, мм | Толщина металла, мм | Допустимый пролет при нагрузке до 50 кг/м, м | Допустимый пролет при нагрузке до 150 кг/м, м | Допустимый пролет при нагрузке до 300 кг/м, м |
|---|---|---|---|---|
| 200 | 1.2 | 3.0 | 2.0 | 1.2 |
| 300 | 1.5 | 3.5 | 2.5 | 1.5 |
| 400 | 1.5 | 3.0 | 2.2 | 1.4 |
| 600 | 2.0 | 3.0 | 2.5 | 1.8 |
3. Комплектующие и аксессуары.
Монтаж и требования безопасности
Монтаж осуществляется в соответствии с ПУЭ гл. 2.1, СНиП 3.05.06-85 и проектной документацией. Основные этапы:
Сравнение с другими типами кабеленесущих систем
| Тип системы | Преимущества | Недостатки | Основная область применения |
|---|---|---|---|
| Лоток листовой перфорированный | Хорошая вентиляция, визуальный контроль, средняя стоимость, сниженный вес. | Ограниченная защита от пыли и брызг, открытая конструкция. | Внутренние сухие и нормальные помещения, цеха, технические этажи. |
| Лоток листовой глухой (канал) | Полная защита от пыли, брызг, механических воздействий, эстетичный вид. | Отсутствие вентиляции, больший вес и стоимость, сложность ревизии. | Помещения с повышенными требованиями к чистоте, зоны возможного попадания жидкостей. |
| Лоток проволочный (лестничный) | Максимальная вентиляция, минимальный вес, простота монтажа, низкая стоимость. | Минимальная защита кабелей, открытая конструкция. | Прокладка тяжелых силовых кабелей большого сечения в кабельных этажах, тоннелях, на эстакадах. |
| Лоток сетчатый (MTA) | Высокая гибкость трассы, отличная вентиляция, очень легкий. | Нулевая защита, только функция поддержки. | Офисные и коммерческие здания для прокладки слаботочных и IT-кабелей. |
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. Как правильно выбрать толщину металла лотка?
Толщина выбирается исходя из расчетной нагрузки (веса кабелей) и допустимого пролета между опорами. Для большинства внутренних проектов с нагрузкой до 100 кг/м достаточно толщины 1,2-1,5 мм. Для тяжелых силовых кабелей (до 300 кг/м) и больших пролетов требуется толщина 1,5-2,0 мм. Экономия на толщине металла приводит к провисанию трассы и риску обрушения.
2. Можно ли использовать перфорированные лотки на улице?
Не рекомендуется для постоянной эксплуатации на открытом воздухе. Атмосферные осадки, конденсат и агрессивная среда приведут к коррозии, несмотря на оцинковку. Для улицы следует применять лотки из нержавеющей стали (AISI 304, 316) или горячеоцинкованные лотки с дополнительным полимерным покрытием и минимальной перфорацией либо глухие кабельные каналы.
3. Как рассчитать необходимое количество лотков по ширине?
Суммируется общий диаметр (или габарит) всех кабелей, которые планируется уложить в один лоток. Полученная сумма умножается на коэффициент запаса (1,2-1,3 на будущее расширение). Итоговая цифра не должна превышать 50% от внутренней ширины выбранного лотка. Например, для пучка кабелей суммарным габаритом 120 мм минимальная ширина лотка: (120 мм
4. Требуется ли заземление лотков и как его выполнить?
Да, металлические лотки подлежат обязательному защитному заземлению в соответствии с ПУЭ п. 1.7.76. Каждая секция должна быть электрически соединена с PE-шиной. Для этого используются медные перемычки сечением не менее 4 мм², устанавливаемые на специальные болтовые соединения или зачищенные места. Нельзя полагаться на контакт через болты стыков – необходимо обеспечить преднамеренное соединение.
5. В чем разница между горячим и холодным цинкованием?
Горячее цинкование – погружение детали в ванну с расплавленным цинком (температура ~450°C). Образуется прочный сплавный слой толщиной 40-200 мкм, обеспечивающий долговременную защиту (25-50 лет). Холодное цинкование – нанесение цинкосодержащей краски. Толщина слоя меньше, защита преимущественно барьерная, менее долговечная (5-10 лет). Для ответственных объектов и промышленных помещений применяются лотки с горячим цинкованием.
6. Какой допустимый радиус изгиба при монтаже трассы?
Радиус изгиба трассы определяется не лотком, а кабелями, которые в нем проложены. Трасса лотка должна быть спроектирована так, чтобы радиус внутренней кривой в местах поворотов и ответвлений не был меньше минимально допустимого радиуса изгиба самого «жесткого» кабеля в этой трассе (данные указываются в каталогах на кабель). Для силовых кабелей 10 кВ это, как правило, 15-20 наружных диаметров кабеля.
Заключение
Листовые перфорированные лотки представляют собой оптимальное решение для организации кабельных трасс в большинстве промышленных и технических помещений. Их выбор, расчет и монтаж должны основываться на строгом соблюдении нормативных документов, правильном определении нагрузок и условий эксплуатации. Ключевыми преимуществами являются обеспечение эффективного теплоотвода от кабелей, что напрямую влияет на их нагрузочную способность и долговечность, а также удобство обслуживания и модернизации кабельных линий. Правильно спроектированная система на основе перфорированных лотков обеспечивает надежность, безопасность и экономическую эффективность электроустановки на всем сроке ее службы.